JURNAL
PERHITUNGAN STRUKTUR DINDING PENAHAN TANAH PADA PEMBANGUNAN LONGSORAN PADA RUAS JALAN SOEKARNO-HATTA KM 8 BALIKPAPAN
Diajukan oleh : Wahyu Tri Cahya 09.11.1001.7311.085
JURUSAN TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS 17 AGUSTUS 1945 SAMARINDA SAMARINDA 2013
1
LEMBAR PENGESAHAN PUBLIKASI
PERHITUNGAN STRUKTUR DINDING PENAHAN TANAH PADA PEMBANGUNAN LONGSORAN PADA RUAS JALAN SOEKARNO – HATTA KM 8 BALIKPAPAN
Disusun dan dipersiapkan oleh : Wahyu Tri Cahya NPM. 09.11.1001.7311.085
Disetujui Oleh :
Megawaty, S.T., M.T.
pembimbing I
Purwanto Sularno, S.T.,M.T. pembimbing II
….……………..
………………...
Skripsi ini telah diterima sebagai salah satu persyaratan untuk memperoleh gelar Strata Satu (S1) Pada tanggal : …………………… Ketua Jurusan
Hence Michael Wuaten, ST., M.Eng NIDN. 11.250581.01
2
INTISARI
Perhitungan struktur dinding penahan tanah pada pembangunan longsoran pada ruas jalan Soekarno – Hatta KM 8 Balikpapan, dengan metode dinding penahan tanah (retaining wall).
Ruas jalan Soekarno - Hatta adalah jalan yang disebut jalan antar kota dalam propinsi, daerah disekitar ruas jalan ini mempunyai keadaan topografi bergelombang dalam artian berbukit-bukit dan lembah, Karena hal ini pada daerah ini banyak terjadi tanah longsor. Penanggulangan longsor pada ruas jalan Soekarno – Hatta KM 8 direncanakan dengan membuat konstruksi dinding penahan (retaining wall), perencanaan konstruksi itu melalui tahapan-tahapan seperti, pengumpulan data aktual lapangan (topografi dan data penyelidikan tanah) sampai pada analisa bentuk, dimensi dan stabilitas konstruksi. Konstruksi ini yang nantinya menahan tanah yang longsor.
Sehingga kerawanan daerah longsoran khususnya di ruas jalan Soekarno – Hatta KM 8 Balikpapan dapat terpecahkan dengan adanya Penanganan Longsoran dengan menggunakan Struktur Dinding Penahan Tanah, diharapkan penanganan longsoran dengan menggunakan metode ini dapat mengatasi masalah Longsoran-longsoran di daerah lain bukan hanya di ruas jalan soekarno - hatta saja, tetapi di daerah-daerah lain yang ada di Indonesia khususnya di Kalimantan Timur.
Pengamatan di lapangan menunjukan bahwa pengetahuan di bangku kuliah banyak dilengkapi dengan pengetahuan dan wawasan di lapangan, khususnya di bidang manajemen lapangan untuk mencapai proyek yang berhasil.
Kata kunci : tanah longsor, dinding penahan (retaining wall), stabilitas
3
BAB I PENDAHULUAN
1.1.
Latar Belakang Kota Balikpapan adalah salah satu kota di provinsi Kalimantan Timur, Indonesia. Kota ini memiliki luas wilayah 503,3 km² yang tidak luput dari bencana longsor, khususnya pada jaringan jalan raya yang merupakan salah satu prasarana perhubungan darat yang sangat penting dan merupakan unsur perkembangan wilayah di Propinsi Kalimantan Timur yang mengalami perkembangan pesat. Ruas jalan Soekarno - Hatta khususnya pada jalan KM 8 Balikpapan adalah
salah
satu
daerah
yang mempunyai kondisi
topografi yang
bergelombang. Gelombang yang dimaksud adalah keadaan alam yang berupa perbukitan dan lembah, hal ini mengakibatkan beberapa segmen ruas jalan harus berada pada lereng. Adanya faktor-faktor alam terutama hujan dan aliran air tanah yang membuat tanah lereng ini kehilangan kestabilan ataupun kemampuan menahan geseran sehingga terjadi kelongsoran, secara otomatis jalan raya diatasnya akan mengalami gangguan dan juga akan berpengaruh terhadap tingkat pelayanannya. Agar sarana umum ini dapat berfungsi secara optimal maka perlu diadakan penanganan terhadap longsoran yaitu salah satunya dengan membuat konstruksi penahan tanah sehingga tanah pada segmen tersebut tidak bergerak atau bergeser.
1.2.
Rumusan Masalah Adapun rumusan masalah dari penanganan longsoran yang penulis lakukan adalah : 1. Bagaimana Perhitungan Dinding Penahan Tanah Menggunakan Metode Coloumb dan Metode Rankine ?
4
1.3.
Maksud dan Tujuan Adapun maksud dari penulisan ini adalah bagaimana cara mengatasi permasalahan yang timbul akibat berubahnya kondisi tanah yang secara langsung berpengaruh pada ruas jalan Soekarno – Hatta KM 8 Balikpapan Adapun tujuan dari penulisan ini, Agar dapat mengetahui perhitungan struktur. 1. Untuk mengetahui cara perhitungan Dinding penahan tanah dengan Metode Coloumb dan Rankine.
1.4.
Batasan Masalah Pembatasan masalah dalam tugas akhir ini hanya membahas metode perhitungan Rankine dan Coloumb.
1.5.
Sistematika Penulisan Untuk memudahkan pembahasan serta para pembaca dapat memahami isi skripsi ini, maka dibuat sistematika penulisan sebagai berikut :
BAB I PENDAHULUAN Pada Bab Pendahulan Berisikan uraian tentang Latar belakang, Maksud Dan Tujuan, Rumusan Masalah, Dan Batasan Penulisan.
BAB II LANDASAN TEORI Pada Bab Landasan Teori Berisikan uraian tentang sistematis dasar teori yang ada hubunganya dengan Tugas Akhir yang dilakukan.
5
BAB III METODOLOGI PENELITIAN Pada Bab Metodologi Penelitian Berisikan uraian tentang penjelasan penelitian cara pengumpulan data dan cara menganalisisnya, serta berikan data-data yang telah didapat baik itu data primer maupun sekunder yang ada hubungannya dalam penulisan Tugas Akhir. BAB IV PERHITUNGAN STRUKTUR DINDING PENAHAN TANAH Pada Bab ini Berisikan uraian tentang bagaimana melakukan pembahasan perhitungan dan menganalisa pekerjaan dari data-data yang telah diperoleh.
BAB V PENUTUP Berisi tentang kesimpulan dan saran yang diperoleh dari hasil pembahasan pada bab–bab sebelumnya sehingga merupakan rangkaian yang sistematis dan mudah dipahami.
DAFTAR PUSTAKA
LAMPIRAN
6
BAB II LANDASAN TEORI
1. Teori Coulomb Pada hitungan tekanan tanah lateral teori Coulomb (1776), pengaruh gesekan antara dinding dan tanah urug dibelakangnya diperhitungkan. Sudut gesek antara dinding dan tanah (δ) bergantung pada kekasaran dinding dan regangan lateral pada waktu dinding bergerak. Dalam menghitung tekanan tanah lateral teori coulomb, terdapat beberapa anggapan-anggapan sebagai berikut : 1. Tanah adalah bahan yang isotropis dan homogen yang mempunyai sudut gesek dan kohesi. 2. Bidang longsor dan permukaan tanah urug adalah rata. 3. Gaya gesek didistribusikan secara sama disepanjang bidang longsor dan koefisien gesek ƒ = tg ϕ. 4. Tanah yang longsor berbentuk baji, dan merupakan satu kesatuan. 5. Terdapat gesekan antara dinding penahan dan tanah urug. Tanah yang longsor bergerak turun disepanjang dinding belakang mengembangkan gesekan. 6. Keruntuhan dinding penahan tanah dianggap masalah dua dimensi dengan memperhatikan dinding penahan tanah yang panjangnya tak terhingga.
Rumus :
Sin( )2
Ka = Sin Sin ( ) 2
1,00
Sin ( ) . Sin Sin ( ) . Sin
2
7
Sin ( )2
Kp =
Sin2 Sin ( )
1,00
Sin ( ) . Sin Sin ( ) . Sin
2
Dimana : Δ =
sudut gesek antara dinding dan tanah
Β =
sudut kemiringan permukaan tanah urug
Φ =
sudut gesek dalam tanah
Α =
sudut
kemiringan
dinding
penahan
tanah
terhadap garis horizontal Pa
= 0,5 x H2 x ᵞ x Ka
Pp
= 0,5 x H2 x ᵞ x Kp
Pa
= tekanan tanah aktif total
Pp
= tekanan tanah pasif total
H
= tinggi dinding
ᵞ
= berat volume tanah
Dimana :
Perhitungan cara grafis
:1. Menurut Poncelet 2. Menurut Culman 3. Menurut Trial Wedge 4. Menurut Rehban
Dengan cara Rankine, gaya yang ditinjau dianggap melalui bidang vertikal, jadi bila tembok miring maka kita tarik garis lurus seperti dibawah ini :
8
Tekanan tanah lateral T ( p ) : ( cara analitis )
A.
- AB vertikal
A zo
- permukaan tanah horizontal serta datar z Tz
- dalam perhitungan tekanan bagian tarik tidak diperhitungkan
B
- = berat volume tanah - ø = sudut geser dalam tanah - c
= kohesi tanah
Gambar 2.28 Tekanan Tanah Lateral Horizontal (Sunggono, 1995).
9
BAB III METODELOGI
1.
Lokasi Penelitian Lokasi proyek yang ditinjau sebagai bahan penelitian untuk penyusunan
Tugas Akhir ini adalah pada proyek penanganan longsoran Pada jalan soekarno – hatta KM 8 Balikpapan Provinsi Kalimantan Timur.
PETA LOKASI
10
2.
Alur Penulisan
MULAI
Tinjauan Pustaka
Pengumpulan Data Data Primer 1. Data Perencanaan 2. Dokumentasi
Data Sekunder 1. Data Sondir 2. Data Boring
Proses Perhitungan
Evaluasi & Analisis
Kesimpulan
Selesai
Gambar. 1 Diagram Alur Penulisan
11
BAB IV ANALISA DAN PEMBAHASAN
4.1 Koefisien Tanah Aktif Menurut Rankine Ka
2
= tan 2 (45 )
= tan 2 (45
18,82 ) 2
= 0,512 Koefisien Tanah Aktif Menurut Coulomb Ka
=
=
=
=
=
cos 2 sin( ). sin( ) cos 1.00 cos
2
cos 2 18,82 sin(18,82 18,82). sin(18,82) cos 18,82 1.00 cos 18,82
2
cos 2 18,82 sin(37,64). sin(18,82) 0,951.00 0,95
2
cos 2 18,82 (0,610).(0,323) 0,951.00 0,95
2
0,895 1,584 = 0,5650
12
4.1.2 Perhitungan koefisien tekanan tanah pasif
Karena permukaan tanah urugan datar (=0) maka rumus koefisien tekanan tanah dipakai :
Koefisien Tanah Pasif Menurut Rankine
2
= tan 2 (45 )
Kp
= tan 2 (45
18,82 ) 2
= 1,952
Koefisien Tanah Pasif Menurut Coulomb
Kp =
=
=
cos 2 sin( ). sin( ) cos 1.00 cos
2
cos 2 18,82 sin(18,82 18,82). sin(18,82) cos 18,82 1.00 cos 18,82
2
cos 2 18,82 sin(37,64). sin(18,82) 0,951.00 0,95
2
13
cos 2 18,82
=
(0,610).(0,323) 0,951.00 0,95
2
0,895 0,743
=
= 1,204
Tabelm4.1 akibat beban merata
Menurut Rankine
Menurut Coulomb
P1 = Ka.q.H
P1 = Ka.q.H
= 0,512 . 1 . 5
= 0,5650 . 1 . 5
= 2,56
= 2,825
Tabel 4.2. Akibat beban tanah
Menurut Rankine
Menurut Coulomb
Pa=½ . s . H² . Ka
Pa=½ . s . H² . Ka
=½ . 1,602 . 5² . 0,512
=½ . 1,602 . 5². 0,5650
= 10,253
= 11,314
Tabel 4.3. Gaya horizontal Rankine
No 1 2 Ph
Gaya (P) ton 2,56 10,253 12,813
Lengan (Y) m ½ H = ½*5 = 2,5 1/3(H-Hc) = 1/3 (5) = 1,667
Momen (Tm) 6,4 17,092 Mh
23,492
14
Tabel 4.4. Gaya horizontal Coulomb
No 1 2
Gaya (P) ton 2,825 11,314
Ph
Lengan (Y) m ½ H = ½*5 = 2,5 1/3(H-Hc) = 1/3 (5) = 1,667
Momen (Tm) 7,0625 18,860 Mh
14,139
25,922
Gaya vertikal (gaya berat) 80
80
40
160
5
500
1
2 4
3
80
360
Gambar 4.2 Gambar Potongan Dining Penahan Tanah
(Berat sendiri Struktur) W1
= luas bidang 1 * c = 0,4 5 2,4 = 4,8 ton
W2
= ½ 0,8 5 2,4 = 4,8 ton
W3
= 3,60 0,8 2,4
15
= 6,912 ton
Tabel 4.5. Gaya Vertikal Dinding
No 1 2 3
Gaya (W) ton 4,8 4,8 6,912
Pv
Lengan (x) m ½*0,4+1,6 = 1,8 1/3*0,8+0,8 = 1,066 ½*3,6 = 1,8
Momen (Tm) 8,64 5,117 12,442 Mv
16,512
26,199
(Berat Tanah) = ½ 1,6 5 1,602
W4
= 6,408 ton W5
= q*L =
1 1,6
= 1,6 ton
Tabel 4.6. Gaya vertical Tanah
No 1 2
Gaya (W) ton 6,408 1,6
Pv
Lengan (x) m ½*1,6+2 = 1,6 1/3*1,6+2 = 2,533
8,008
Momen (Tm) 10,253 4,048 Mv
14,301
Maka ∑Pv = ∑Pv Struktur + ∑Pv Tanah = 8,008 + 16,512 = 24,52 ∑Mv = ∑Mv Struktur + ∑Mv Tanah = 14,301 + 26,199 = 40,5
16
4.1.3 Cek stabilitas Tabel 4.7. Terhadap penggulingan
Menurut Rankine F guling = =
Mv Mh
40,5 23,492
= 1,724 > 1,5 ( Aman )
Menurut Coulomb F guling = =
Mv Mh
40,5 25,922
= 1,562 > 1,5 ( Aman )
17
BAB V PENUTUP 1.1
Kesimpulan Dari
hasil
Perhitungan
Struktur
Dinding
Penahan
Tanah
Pada
Pembangunan Longsoran Pada Ruas Jalan Soekarno – Hatta KM 8 Balikpapan, dapat diambil hasil kesimpulan sebagai berikut :
Tabel Kesimpulan Gaya Rankine NO
GAYA
HASIL
1
Stabilitas Guling
1,724
2
Stabilitas Geser
1,114
3
Daya Dukung Tanah
16,346
Tabel Kesimpulan Gaya Coulomb NO
GAYA
HASIL
1
Stabilitas Guling
1,562
2
Stabilitas Geser
0,676
3
Daya Dukung Tanah
20,640
18
Tabel Kesimpulan Tiang Pancang NO
GAYA
HASIL
1
Q tiang
33,642
2
Pv total
1226
3
n tiang pancang
41
4
Beban netto yang diperkenankan
32,548
5
P maks
29,955
1.2
Saran – saran Saran yang diberikan penulis semoga dapat menjadi saran yang membngun : 1. Perhitungan dengan menggunakan cara Rankine dan Coulomb dapat di gunakan dalam perhitungan dinding penahan tanah. 2. Jumlah keseluruhan tiang pancang di sesuaikan dengan hasil perhitungan tiang pancang agar tidak mengalami pemborosan.
19
DAFTAR PUSTAKA Bowles, J.E., Foundation Analysis and design, McGraw-Hill Kogakusha, Ltd., Tokyo, Japan 1996. Hardiyatmo, H.C., Mekanika Tanah I, Gama Press, Yogyakarta, 2006. Hardiyatmo, H.C., Mekanika Tanah II, Gama Press, Yogyakarta, 2003. Hardiyatmo, H.C., Teknik Fondasi I, Beta Offset, Yogyakarta, 2006. Hardiyatmo, H.C., Teknik Fondasi II, Beta Offset, Yogyakarta, 2006. Hardiyatmo, H.C., Behaviour of Mechanically Stabilized Embankment on Soft Bangkok Clay, Thesis Master Engineering, AIT Bangkok Thailand, 1990. Hardiyatmo, H.C., Approache Experimentale Du Dimensionnement Des Massifs Renforces a Parement Cellulaire, Thesis Doktor, UJF Grenoble, France, 1995. Hardiyatmo, H.C., Prinsip-prinsip Mekanika Tanah dan Soal Penyelesaian I, Beta Offset, Yogyakarta, 2004. SNI 03-3440, Pelaksanaan Stabilitas Tanah, Pusjatan-Balitabang PU, 1994 SNI 03-4267, Teknis Perencanaan dan Penanganan Longsoran, Balitbang PU, 1999 SNI 03-6348-2000, Identifikasi Tanah Longsor dan Upaya Penanggulangannya, Balitabang PU, Surakarta, 2000. Sunggono, K.H., Mekanika Tanah, Nova, Bandung, 2002.
20
